單因素試驗(yàn)優(yōu)秀論文模板

1、ZHEJIANGECONOMIC&TRADEPOLYTECHNIC畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目竹葉中多糖的提取方法研究指導(dǎo)老師汪洪專業(yè)班級(jí)食品營(yíng)養(yǎng)與檢測(cè)112姓名戴曉鵬學(xué)號(hào)201171002032014年5月28日摘要：本研究以竹葉為研究對(duì)象，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)觀察了溫度、時(shí)間、固液比、提取次數(shù)對(duì)多糖提取率的影響，比較了水提、超聲波提取和微波提取三種提取方法對(duì)竹葉多糖得率的影響。結(jié)果表明，水提最佳浸提參數(shù)：溫度80C,時(shí)間90min,固液比1:25,浸提次數(shù)3次。超聲波提取最佳浸提參數(shù)為：溫度70C,時(shí)間20min,固液比1:20,浸提次數(shù)3次。微波提取最佳浸提參數(shù)為：微波功率500W,

2、周7比1:15,時(shí)間2min,浸提次數(shù)3次。最佳提取工藝方法是超聲波提取，條件是溫度70C,時(shí)間20min,固液比1:20,浸提3次。關(guān)鍵詞：水提；超聲波；微波；沉淀；提取次數(shù)目錄引言1.1材料與儀器2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器2.2實(shí)驗(yàn)方法3.2.1 竹葉多糖提取工藝流程3.2.2 樣品中多糖含量的測(cè)定3.2.3 浸提條件對(duì)多糖提取效果的影響4.2.3.1 單因素試驗(yàn)4.2.3.2 浸提工藝正交試驗(yàn)4.2.3.3 不同浸提方法的比較研究5.2.4 分析方法5.3結(jié)果與分析5.3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果5.3.1.1 溫度對(duì)多糖得率的影響5.3.1.2 時(shí)間對(duì)多糖得

3、率的影響6.3.1.3 固液比對(duì)多糖得率的影響6.3.1.4 提取次數(shù)對(duì)多糖得率的影響7.3.1.5 乙醇濃度對(duì)多糖得率的影響8.3.2 正交試驗(yàn)9.3.2.1 水提工藝正交試驗(yàn)效果9.3.2.2 超聲波提取工藝正交試驗(yàn)結(jié)果1.03.2.3 微波提取工藝正交試驗(yàn)效果1.13.3 竹葉多糖不同提取方法的比較效果1.2結(jié)論1.23.4 獻(xiàn).13引言多糖又稱多聚糖(polysaccharide),由單糖聚合而成，是聚合度大于10的極多性復(fù)雜大分子，分子量一般為數(shù)萬(wàn)，數(shù)十萬(wàn)到數(shù)百萬(wàn)，也有報(bào)道甚至達(dá)上千萬(wàn)，是生物體內(nèi)普遍存在的一大類生物大分子1o多糖按其來(lái)源不同，可分為真菌多糖、植物多糖、動(dòng)物多糖、藻類

4、地衣多糖、細(xì)菌多糖等5大類。現(xiàn)代研究表明多糖具有促進(jìn)機(jī)體免疫力、抗菌、抗病毒、抗寄生蟲、抗月中瘤、抗輻射、抗衰老、抗炎、降低血脂以及改善動(dòng)物生產(chǎn)性能等一系列作用，其中多糖的主要功能是免疫調(diào)節(jié)，因此又叫免疫活性多糖2。20世紀(jì)90年代后，多糖及其復(fù)合物的分離純化、組分測(cè)定和結(jié)構(gòu)分析有了長(zhǎng)足進(jìn)步，同時(shí)由于細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展，研究發(fā)現(xiàn)了糖類化合物特別是糖復(fù)合物上的糖鏈參與了各種生命現(xiàn)象的調(diào)節(jié)，如細(xì)胞識(shí)別、粘連與融合、信號(hào)傳達(dá)、免疫與應(yīng)答、細(xì)胞轉(zhuǎn)化和分化等都離不開糖鏈的參與網(wǎng)。由于糖復(fù)合物的種種功效，其研究也成為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)，具有重要的開發(fā)潛力和廣闊的開發(fā)前景。竹子是禾本科(Gr

5、amineae)竹亞科(Bambusoideae謬年生常綠植物，有著復(fù)雜的次生代謝。因竹葉含有許多對(duì)人體具有重要作用的活性物質(zhì)，所以竹葉在中國(guó)具有悠久的食用和藥用歷史，本草求真、本草逢原等古代醫(yī)學(xué)著作均有大量記載。據(jù)記載，竹葉性淡、微澀、寒，味甘、苦，具有清熱利尿，明目解毒及止血的功能。主治煩熱口渴，小兒發(fā)熱，小兒疳積，熱病不眠，口舌生瘡，目赤月中痛，疥癬，瘡毒，咽喉炎，外傷出血等癥4。20世紀(jì)80年代，就有從竹葉中提取食品防腐劑、殺菌劑和葉綠素等研究報(bào)道。近年來(lái)有學(xué)者在竹葉提取物中又發(fā)現(xiàn)了其他對(duì)人體有益的活性物質(zhì)，包括黃酮類化合物、酚酸類化合物、生物堿、生物活性多糖、氨基酸肽類、蔥釀?lì)悺⒐筋?/p>

6、內(nèi)酯等，人們對(duì)竹葉提取物中黃酮類化合物的存在及其生物活性、生物活性多糖等有效成分比較關(guān)注，了解竹葉提取物的有效成分及其應(yīng)用現(xiàn)狀對(duì)合理利用與開發(fā)竹產(chǎn)業(yè)具有重要意義。多糖具有多種生物活性，某些多糖不但具有抗癌、抗病毒、抗衰老等作用，還是理想的免疫增強(qiáng)劑。因此，關(guān)于多糖的研究具有十分重要的意義。但是竹葉中的多糖的提取受很多因素的影響，本文就是根據(jù)溫度、時(shí)間、固液比對(duì)多糖的提取率影響做了一些研究。1材料與儀器1.1 實(shí)驗(yàn)材料樣品為3-5片毛竹（采于臺(tái)州天臺(tái)），分別從毛竹冠的上、中、下部采集，混合后洗凈，低溫烘干，粉碎后貯于磨口瓶中備用。1.2 實(shí)驗(yàn)試劑95%乙醇（工業(yè)酒精），乙醴、丙酮、苯酚、濃硫酸等

7、均為分析純?cè)噭?gòu)于公司。水為蒸儲(chǔ)水。1.3 實(shí)驗(yàn)儀器磁力攪拌器（上海維菱科學(xué)儀器有限公司）；分光光度計(jì)（752N上海精密科學(xué)儀器有限公司）；分析天平（SPS202F梅特勒-托利多稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司）；冷凍干燥儀（1-2LD德國(guó)ALPHA公司）；超聲波清洗器（KQ-500DA昆山市超聲儀器有限公司）；粉碎機(jī)（河北齊家務(wù)科儀廠）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE-52AA上海亞榮生化儀器廠）；微波爐（WP800格蘭仕）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG9246A上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司）;高速離心機(jī)（DL-5型上海安亭科學(xué)儀器廠）；高效外循環(huán)濃縮設(shè)備（SJN,天津隆業(yè)設(shè)備廠）；2實(shí)驗(yàn)方法2.1 竹葉多糖提取工藝流程

8、圖2.1竹葉多糖提取工藝流程2.2 樣品中多糖含量的測(cè)定準(zhǔn)確稱取竹葉磨碎樣5.0g加100mL蒸儲(chǔ)水提取，提取液減壓濃縮到10mL,加4倍于濃縮液體積的95%乙醇沉淀1224h,4000r/min離心，取沉淀，定容到250mL,取0.5mL用硫酸-苯酚法測(cè)定多糖含量，按公式計(jì)算多糖得率。多糖得率（%尸CXV/WX100%c：根據(jù)吸光度值由回歸方程計(jì)算的多糖濃度值v:多糖溶液體積w:竹葉樣品千重.2.3 浸提條件對(duì)多糖提取效果的影響2.3.1 單因素試驗(yàn) .溫度對(duì)多糖得率的影響準(zhǔn)確稱取竹葉磨碎樣5.0g,力口200mL蒸儲(chǔ)水，分別在40C、60C、80C、100C,提取2.0h,提取液濃縮至10

9、mL,加4倍體積95%的乙醇沉淀1224h,4000r/min離心，取沉淀，沉淀定容到250mL,硫酸-苯酚法測(cè)定多糖含量。 .浸提時(shí)間對(duì)多糖得率的影響準(zhǔn)確稱取竹葉磨碎樣5.0g，加200mL蒸儲(chǔ)水，按確定的溫度，分別浸提15min、30min、60min、90min、120min、150min,其他操作如，硫酸-苯酚法測(cè)定多糖含量。 .固液比對(duì)多糖得率的影響準(zhǔn)確稱取竹葉磨碎樣5.0g,以確定的溫度和時(shí)間，按固液比上5、1:10、1:20、1:30、1:40提取，其他操彳如，硫酸-苯酚法測(cè)定多糖含量。 .浸提次數(shù)對(duì)多糖得率的影響準(zhǔn)確稱取竹葉磨碎樣5.0g,按上述試驗(yàn)確定的溫度、時(shí)間，分別浸提1

10、次、2次、3次、4次，每次固液比為1:30,其它操作如，硫酸-苯酚法測(cè)定多糖含量。 .乙醇濃度對(duì)多糖得率的影響準(zhǔn)確稱取竹葉磨碎樣25.0g,按80C,固液比1：30,浸提60min,將浸提液平均分成5份，提取液濃縮到l:2(竹葉質(zhì)量：濃縮液)，以終溶液中乙醇的不同濃度沉淀1224h,4000r/min離心取沉淀，定容到250mL,硫酸.苯酚法測(cè)多糖含量，計(jì)算得率。2.3.2 浸提工藝正交試驗(yàn)按L9(34)正交表分別采用水提、超聲波浸提、微波浸提，對(duì)竹葉多糖提取工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，用硫酸一苯酚法測(cè)定多糖含量。表2.1水提L9(34)正交試驗(yàn)因素水平表溫度A/CB/min固液比C提取次數(shù)D17030

11、1:151280601:202390901:253表2.2超聲波提取L9（34）正交試驗(yàn)因素水平表溫度E/C時(shí)間F/min固液比C提取次數(shù)D150101:151260201:202370301:253表2.3微波提取L9（34）功率G/W時(shí)間H/min固液比C提取次數(shù)D120011:151230021:202350031:2532.3.3 不同浸提方法的比較研究準(zhǔn)確稱取一定量的竹葉樣品，先分別預(yù)浸30min,再參照以上正交試驗(yàn)結(jié)果，分別浸提，苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量，分析試驗(yàn)結(jié)果。2.4分析方法使用MicrosofIExcel2000和TheSASsystemforWindows7.0（簡(jiǎn)體中

12、文）,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。3結(jié)果與分析3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果3.1.1 溫度對(duì)多糖得率的影響由圖3.1可知，在40C至80c的溫度范圍內(nèi)，隨著提取溫度的升高，多糖得率增加，當(dāng)溫度為80c時(shí)，多糖得率達(dá)到最大值，之后有所下降，可能是過高的提取溫度，會(huì)造成糖昔鍵的斷裂，使多糖分解，導(dǎo)致得率降低，結(jié)果表明，采用80c的提取溫度效果較好。圖3.1浸提溫度對(duì)多糖得率的影響3.1.2 時(shí)間對(duì)多糖得率的影響由圖3.2可知，隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，多糖得率增加，在60min時(shí)達(dá)到最大值，之后開始下降，可能是在80c的提取溫度下，過多延長(zhǎng)提取時(shí)間會(huì)造成糖昔鍵的斷裂，使多糖分解，導(dǎo)致得率降低，因此，竹葉多糖的提取時(shí)間采用

13、60min為佳。0.60.5.4.3NO,O.O.01-01115306090120150時(shí)間/min圖3.2浸提時(shí)間對(duì)多糖得率的影響3.1.3 固液比對(duì)多糖得率的影響由圖3.3可知，在固液比1:5至1:40的范圍內(nèi)，隨著固液比的增大，溶質(zhì)的擴(kuò)散動(dòng)力增加，易于從材料中擴(kuò)散到提取液中，多糖得率不斷增加；當(dāng)周液比達(dá)到1:30時(shí)，多糖已基本溶出，內(nèi)外濃度達(dá)到平衡，繼續(xù)增加固液比，多糖得率增加不明顯，而且會(huì)增加雜質(zhì)的浸出率，同時(shí)也會(huì)增加后續(xù)加工成本，綜合考慮各方面因素，1:30的固液比提取竹葉多糖，效率較高，且成本較低。一得率圖3.3浸提固液比對(duì)多糖得率的影響止匕外，工業(yè)化生產(chǎn)中，固液比受容器容積、攪

14、拌狀況、提取液理化性質(zhì)等限制，考慮到節(jié)能，其不能太大，增加固液比雖然得率可能會(huì)有小幅度的增加，但會(huì)增加后續(xù)工序的處理量，目的產(chǎn)物的損失也相應(yīng)增加，且能耗增大；固液比太小，提取又不完全，綜上所述，對(duì)于小試規(guī)模時(shí)，固液比選用1：30較為合適，對(duì)于中等或大規(guī)模多糖提取工藝，固液比的確定將更為復(fù)雜，有待于講一步研究。3.1.4 提取次數(shù)對(duì)多糖得率的影響從表3.1、圖3.4可以看出，竹葉多糖前兩次提取的得率占總得率的92.49%,其中以第1次提取的得率最高，占總得率的80.67%:多次提取可以增加多糖得率，提取兩次以后繼續(xù)增加提取次數(shù)，多糖得率有所增加，但效果不明顯。這可能是由于多次提取時(shí)每次加入新鮮溶

15、劑，在濃度差推動(dòng)下，顆粒層中多糖擴(kuò)散到液相，從內(nèi)到外，液固間形成無(wú)數(shù)個(gè)平衡，隨著液相濃度增加，擴(kuò)散推動(dòng)力減小，經(jīng)過一段時(shí)間后，液周兩相達(dá)到或接近平衡，此時(shí)只有更換溶劑才能繼續(xù)提取，因此增加提取次數(shù)會(huì)對(duì)得率產(chǎn)生影響，但隨著提取次數(shù)的增加，固相中多糖含量明顯下降，導(dǎo)致溶液濃度很低且雜質(zhì)浸出率增加，2次提取以后多糖得率效果不明顯，故竹葉多糖的提取次數(shù)選擇2次為佳。表3.1浸提次數(shù)對(duì)多糖得率的影響提取次數(shù)12345濃度(ug/ml)94.94013.9125.4523.0082.068得率0.5050.0740.0290.0160.011百分率/%80.67011.8204.6302.5601.760

16、0.70.60.5進(jìn)040.30.20.10123祝提次數(shù)5圖3.4浸提次數(shù)對(duì)多糖得率的影響3.1.5 乙醇濃度對(duì)多糖得率的影響從圖3.5可以看出，隨著乙醇濃度的增加多糖得率相應(yīng)增加，當(dāng)乙醇濃度達(dá)到80%時(shí)多糖得率達(dá)到最大值，隨后由于溶劑總量不斷增大，多糖溶解增多，反而不利于沉降，從而影響多糖得率，故竹葉多糖的提取以80%乙醇濃度為佳。乙醇法度/%.得率圖3.5乙醇濃度對(duì)多糖得率的影響3.2 正交試驗(yàn)3.2.1 水提工藝正交試驗(yàn)效果通過對(duì)水提工藝中提取次數(shù)、溫度、時(shí)間和固液比進(jìn)行多重比較，由表3.2SAS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，影響竹葉多糖提取率因素的主次關(guān)系為：提取固液比對(duì)多糖提取率影響最大，

17、其次為提取次數(shù)，溫度和時(shí)間的影響相對(duì)較小。其最佳浸提組合80c下，浸提90min,固液比1:25,浸提3次，在最佳條件下，多糖得率為0.661%。表3.2水提工藝正交試驗(yàn)結(jié)果A溫度/CB時(shí)間/minC固液比D提取次數(shù)得率/%170301:1510.283270601:2020.541370901:2530.654480301:2030.593580601:2510.473680901:1520.566790301:2520.587890601:1530.572990901:2010.449T11.4781.4631.4211.205T21.6321.5861.5831.694T31.6081.

18、6691.7141.819K10.4920.4880.4740.402K20.5440.5290.5280.565K30.5360.5560.6890.606R0.0520.0680.2150.204注：得率為兩次測(cè)定的平均值3.2.2 超聲波提取工藝正交試驗(yàn)結(jié)果超聲波提取是利用其產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)、高的加速度、強(qiáng)烈的空化效應(yīng)、攪拌作用等，加速藥物有效成分進(jìn)入溶劑，從而提高浸提率，縮短提取時(shí)間，節(jié)約溶劑。由表3.3正交試驗(yàn)SAS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析的試驗(yàn)結(jié)果可知，提取次數(shù)對(duì)提取率影響最大，其次為溫度和時(shí)間，固液比對(duì)提取率相對(duì)影響較小。超聲波最佳浸提組合為70c下，浸提20min,固液比1:20,浸提3次，

19、在這種條件下，多糖得率為0.708%。但因?yàn)闀r(shí)間和固液比對(duì)提取率的影響較小，考慮到后續(xù)加工的成本問題，建議采用1:15的固液比，浸提10min。表3.3超聲波提取工藝試驗(yàn)結(jié)果E溫度/CF時(shí)間/minC固液比D提取次數(shù)得率/%150101:1510.234250201:2020.474350301:2530.531460101:2030.625560201:2510.303660301:1520.479770101:2520.543870201:1530.695970301:2010.403T11.2391.4021.4080.940T21.4071.4721.5021.496T31.6411.

20、4131.3771.851K10.4130.4670.4690.313K20.4690.4910.5010.499K30.5470.4710.4590.617R0.1340.0240.0420.304注：得率為兩次測(cè)定的平均值3.2.3 微波提取工藝正交試驗(yàn)效果微波提取是利用微波的穿透性能夠透入基質(zhì)內(nèi)部形成內(nèi)熱源，利用其加熱的選擇性，使細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器升壓，細(xì)胞壁破裂，使目標(biāo)成分從細(xì)胞中釋放出來(lái)并溶解于溶劑中，其能在較小的固液比下得到較高的提取率，從而達(dá)到低耗高效的目的。由表3.4正交試驗(yàn)SAS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，微波功率和提取次數(shù)對(duì)提取效果的影響最大，其次為時(shí)間和固液比。其最佳浸提組合為在微

21、波功率500W的條件下，按固液比1:15,提取2min,浸提3次，在最佳條件下，多糖得率為0.655%。表3.4微波提取工藝試驗(yàn)結(jié)果G/WH時(shí)間/minC固液比D提取次數(shù)得率/%120011:1510.198220021:2020.371320031:2530.444430011:2030.429530021:2510.371630031:1520.514750011:2520.470850021:1530.655950031:2010.421T11.0131.0971.3670.990T21.3141.3971.2211.355T31.5461.3791.2851.528K10.3380.3660.4560.330K20.4380.4660.4070.452K30.5150.4600.4280.509R0.1770.1000.0490.1793.3 竹葉多糖不同提取方法的比較效果由表3.5的試驗(yàn)結(jié)果可知，微波浸提2min的多糖提取率與水提相當(dāng)，超聲波浸提的提取率明顯高于水提和微波浸提，分別提